淺析納米材料在橡膠行業(yè)中的應用

近年來, 隨著科學技術的迅速發(fā)展, 橡膠的應用領域進一步擴大 , 對橡膠的需求與日俱增，對橡膠的性能要求更是越來越高；橡膠材料正向著高性能化和功能化的方向發(fā)展。所謂橡膠材料功能化,就是通過物理或化學手段,如合成、共混、接技改性，無論是天然橡膠還是合成橡膠，它們的生膠強力都很低，力學性能差，使用價值不高。但是在生膠中加入納米補強劑，能改善其力學性能，使之成為具有廣泛用途的彈性材料。通常把納米粉體加入橡膠基體中所得的復合體就是納米橡膠，橡膠補強更多特殊功能的常見補強劑是納米粉體材料，主要以納米氧化物為主，有納米二氧化硅VK-SR01、納米氧化鋅VK-JS50，納米二氧化鈦VK-T05，納米氧化鋁VK-L07X。其余納米材料還有，納米氮化硅等。

下面我們來簡單介紹比較常見的納米材料補強劑：
1、納米二氧化硅（VK-SR01）對橡膠的增強作用
      補強劑中用量比較大、普通的就是粒徑為納米級的二氧化硅（VK-SR01），作為補強劑、抗老化劑應用于橡膠制品，可提高橡膠制品的強度、提高韌耐磨性、防老化、抗磨擦著火、延長壽命等功能。

2、納米氧化鋅（VK-JS50）可以提高橡膠的硫化活性
      納米氧化鋅是橡膠和輪胎工業(yè)可少的添加劑，可用作天然橡膠、合成橡膠和膠乳的硫化活性劑和補強劑以及著色劑。納米氧化鋅作為硫化活性劑時，和普通的氧化鋅對比，可以大大減少用量。在橡膠鞋的配方中，活性納米氧化鋅是好的無機活性劑和硫化促進劑，可以提高橡膠鞋的使用性能，延長其使用壽命。另外也可以用作滅菌劑，能有效**細菌繁殖。也是良好的紫外線屏蔽劑，防老化。

3、納米二氧化鈦（VK-T05）可以提高橡膠的抗菌性能、抗老化性能

實驗表明：、添加2.0%納米二氧化鈦（VK-T05）到橡膠中，抗菌性能好，抑菌率可達到85%以上。 添加納米二氧化鈦（VK-T05）的硅橡膠與未添加橡膠相比,經過相同能量、劑量的質子輻照后,添加了VK-T05的表面顏色加深和表面裂紋損傷的程度減小；沒有添加的質損率增加、耐熱性能下降以及收縮膨脹率變化的程度均降低,添加VK-T05表現(xiàn)出明顯的抗輻照性能，很大提高了橡膠的抗老化耐日曬性能和韌性。

4、納米氧化鋁（VK-L07X）可以提高橡膠的拉伸強度、耐疲勞性能.
      實驗表明：當只添加納米氧化鋁（VK-L07X）時，橡膠的拉伸強度不是很高，但橡膠的耐熱性，抗老化性、耐疲勞性、耐磨性均只用氧化硅的橡膠。納米氧化鋁與納米二氧化硅復合使用后，橡膠的撕裂強度、拉伸強度得到改善，其拉伸強度超過了只用納米氧化鋁 或只用氧化硅的情況。當納米氧化鋁和納米氧化硅的質量比為1：1時，橡膠可達到高拉伸強度。當納米氧化鋁VK-L07X和納米氧化硅VK-SR01質量比為3：1時，橡膠的耐磨性和耐疲勞性導熱能佳。

5、納米氮化硅可以提高橡膠的耐熱性

     納米氮化硅是灰白色高熔點晶體粉末，為共價鍵化合物，結合非常穩(wěn)定。具有高的化學穩(wěn)定性、耐高溫性能、良好的耐磨性能。將其均勻分散到橡膠基體中能顯著提高耐熱橡膠制品在動態(tài)條件下的使用壽命。